Künstliche Intelligenz im Bauwesen

Künstliche Intelligenz (KI) ist aus vielen Bereichen nicht mehr wegzudenken und auch im Bauwesen gewinnt sie an Popularität. Hier kommt immer häufiger das „Building Information Modeling“ (BIM) zum Einsatz.

Dabei handelt es sich um eine computerbasierte Methode zur vernetzten Planung, Ausführung und Bewirtschaftung von Gebäuden. Mittels einer Software werden sämtliche Bauwerksdaten erfasst und so miteinander kombiniert, dass ein virtuelles Modell des Gebäudes entsteht. Die Planungen erfolgen dann am Modell.

„Wird es konsequent eingesetzt, hilft BIM beispielsweise bei Investitionsentscheidungen und bewahrt vor Fehlern bei der Bauausführung“, erklärt Prof. Dr. Dominic Becking vom Campus Minden der Fachhochschule (FH) Bielefeld. „Leider kommt es bisher fast ausschließlich bei Neubauten zum Einsatz, deshalb ist es unser Ziel, die Nutzung bei Bestandsbauten attraktiver zu machen.“

In dem Projekt „Building Information Modeling im Bestand (BIMiB Tragsystem)“ entwickeln die Forschenden des Instituts für Intelligente Gebäudetechnologien an der FH Bielefeld deshalb ein neues System, das mit Methoden des Machine Learnings und der Wissensmodellierung wichtige Tragwerksstrukturen von Bestandsbauten automatisiert erkennt und in einem semantischen Metamodell sichtbar macht.

„Wenn BIM bei Bestandsbauten eingesetzt wird, unterstützt es nicht nur den Betrieb und erleichtert die Sanierung, sondern hilft auch beim ressourcen- und umweltschonenden Rückbau“, berichtet der Bauingenieur Prof. Dr.-Ing. Uwe Weitkemper, der zusammen mit Prof. Becking das Projekt leitet.

Da das Machine Learning für Tragsysteme bisher wenig verbreitet ist, leisten die Forschenden Pionierarbeit. Sie müssen erarbeiten, wie Ingenieurdenken abgebildet werden kann und unter welchen Bedingungen maschinelles Lernen auf das Erkennen von Baustrukturen sinnvoll anwendbar ist.

Dazu arbeiten Forschende aus Disziplinen wie Bauingenieurwesen, Informatik und Architektur zusammen. „Wir beschäftigen uns damit, wie wir Bauingenieurdenken, natürliche Zusammenhänge von Objekten, technische Randbedingungen und automatisiertes Lernen zusammenführen können“, erzählt der Informatiker Becking.

Das Projekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung mit 800.000 Euro gefördert. Die Forschenden der FH Bielefeld arbeiten dabei mit den Projektpartnern der HOCHTIEF ViCon GmbH aus Essen und Pape Architekten aus Herford zusammen.